8.2 脉冲激光测距
激光测距的基本公式为:
d 1 ct 2
c——大气中的光速
t——为光波往返所需时间
由于光速极快,对于一个不太大的D来说,t是一个很小的量,
例:设D=15km,c=3×105km/sec
则t=5×10-5sec
由测距公式可知,如何精确测量出时间t的值是测距的关键。由 于测量时间t的方法不同,产生了两种测距方法:
卫星激光测距-激光器 :
总的来讲在其它条件相同时,发射激光的脉冲能量 越高,脉宽越窄,重复率越高,峰值功率越大,则 系统的测距能力越高。
千赫兹皮秒激光器为第四代卫星激光测距之激光器。 下一代卫星测距用激光器为双波长激光器。
测距误差分析
(1) 测距系统仪器误差 – 激光脉冲宽度误差 – 时间间隔测量误差 – 主波计时探测误差 – 回波计时探测误差 – 时钟同步误差 – 时钟频率标准误差
卫星激光测距技术集光机电于一身,涉及计算机软、硬件技术, 光学、激光学、大地测量学、机械学、电子学、天文学、自动控制 学、电子通讯等多种学科。因此SLR测距仪系统十分复杂,消耗较大, 故障率较高,同时受天气因素制约,维护起来也比较困难,需要花费 较大的人力物力,但它又是目前精度最高的绝对观测技术手段。
即Ii=IN·Cosi 则该漫反射体称作“余弦幅射体”或“郎伯幅射体”。 设激光发射光轴与目标漫反射面法线重合,且主要反射 能量集中在1rad以内(约57°) 则Ω=πu2=π
则Pe Pt T / Pt T 1 2
式中:ρ——目标漫反射系数 Tα——大气单程透过率
3、测距仪光接受系统能接受到的激光功率Pr
SPAD
接收望远镜
转台
测距精度与激光脉宽
测距精度是由于激光脉冲前后沿时间差造成的;